Nem olyan egyszerű megtalálni a választ arra a kérdésre, hogy mi a vákuum, mint amilyennek első pillantásra tűnik. Ez a probléma ősidők óta aggasztja a tudósokat, és még ma is számos megközelítés létezik a jelenség fizikai oldalának magyarázatára.
A „semmi”, „éter”, „értelmes üresség” elnevezésű fizikai vákuum számos filozófiai fogalomban szerepel. Szinte mindegyik elmélet hangsúlyozza, hogy ennek a „semminek” az a fő előnye, hogy a számunkra ismerős tárgyakkal és jelenségekkel ellentétben mentes minden fizikai korláttól. Ezért tekintik valami univerzálisnak, amely egyesíti az összes létező jellemzőt és tulajdonságot.
Egy másik fontos szempont, amely számos filozófiai műben kiemelkedik, hogy a fizikai vákuum minden létező tárgy és jelenség ontológiai alapja. Annak ellenére, hogy ez a tér abszolút értelemben semmit sem tartalmaz, potenciálisan ez az a tényező, amely összekapcsolja az összes természeti erőt ésfolyamatok.
Végül, ha a tisztán tudományos szempontok felé fordulunk, megállapítható, hogy annak ellenére, hogy a fizikai vákuum nem látható, számos kísérlet alapján igazolható a létezése. Ide tartozik a Kázmér-effektus, az úgynevezett elektron-pozitron pár és a Lamb-Rutherford effektus. Így például a jól ismert Kázmér-effektus bizonyítja, hogy még egy teljesen „üresnek” tűnő térben is fellépnek olyan erők, amelyek két lemezt egymáshoz kényszerítenek.
A modern tudomány a fizikai vákuumot a kvantumterek elmélete szempontjából tekinti, amely szerint a környező valóságban előforduló bármely energiamező alapvető (vagy alap) állapotát reprezentálja. A modern fizikusok jelentős része egyetért abban, hogy minden anyag ebből a „levegőtlen térből” származik, onnan kapja alapvető tulajdonságait és jellemzőit. Sokan még ennél is tovább mennek, és megpróbálják bebizonyítani, hogy a fizikai vákuum az, amiből az Univerzumunk keletkezett. Például az ismert tudós Ya. Zeldovich munkájában számos olyan rendelkezést idéz, amelyek szerint egy ilyen koncepció egyáltalán nem mond ellent az eddig felfedezett objektív törvényeknek, kivéve a bariontöltés megmaradásának törvényét, vagyis a egyensúly az anyag és az antianyag között.
Egy másik modern megközelítés szerint a fizikai vákuum az a legalacsonyabb energiájú állapot, amelyben valódi részecskékegyszerűen hiányoznak. Ugyanakkor ezek a kutatók egyetértenek abban, hogy ez a különleges anyagfajta szó szerint tele van mindenféle potenciális antirészecskékkel és részecskékkel, amelyek külső mezők hatására valósággá válhatnak.
Ezek az elképzelések szerint a vákuumban folyamatosan képződnek és tűnnek el olyan elempárok, mint a pozitron és egy elektron, egy nukleon és egy antinukleon. Nem regisztrálhatók (legalábbis még nem), de ha számos feltétel teljesül, akkor egészen kézzelfoghatóvá válnak.
